民營企業1000萬t常壓塔塔頂腐蝕控制經驗

焦玉瑞 陳鵬 路思

摘 要：大連恒力兩套1000萬t常減壓裝置開工創造民營企業千萬噸常減壓裝置的先河，但是開工初期也出現了腐蝕跡象，塔頂酸性水中鐵離子、氯離子高，探針腐蝕速率大，由于裝置注劑點多，調整手段強，通過工藝、設備、藥劑廠家的共同努力，進行注水注劑設施和方式改進，露點控制和深度脫除晶體鹽，使得常壓塔頂腐蝕形勢得到迅速有效控制，本文將通過對大連恒力石化1000萬t/a常壓塔頂腐蝕控制經驗分享出來，已饗讀者。

關鍵詞：常壓塔頂;晶體鹽;腐蝕

0 前言

恒力石化有兩套1000萬t/a常減壓裝置，均實現了一次開工成功。本文主要介紹2#常減壓裝置常壓塔頂腐蝕控制的經驗。該裝置原油設計硫含量2.48%wt，酸值 0.46mgKOH/g。由于建設周期短，投產早，能夠一次開工成功，防腐蝕工作也是做了大量工作。于2019年3月28日進原油，2019年3月30日工藝防腐投用。藥劑廠家對2#常減壓裝置防腐進行大包技術服務，因為是新裝置投產，防腐工作面臨著新注劑設備投用及調試，加劑點的優化、高氯以及生產方案頻繁變化的壓力，通過注劑量的調整，注水點及水量優化，露點溫度變化腐蝕控制，解決不同注劑相互搶量問題，最終將常頂腐蝕態勢穩住。

1 2#常減壓裝置常壓塔頂腐蝕控制措施

恒力2#常減壓裝置由洛陽院設計，裝置采用兩段冷卻，即塔頂油氣在第一級冷凝冷卻器只冷到部分油氣冷凝的溫度，并將冷凝液作為回流打入塔內，而作為產品的部分油氣進一步在第二級冷凝冷卻器出裝置，由于回流溫度較高，習慣稱為熱回流。針對塔頂腐蝕主要采取了如下控制措施：

①常壓塔塔頂出來是4臺板式鈦材換熱器，后面帶2臺碳鋼材質低溫熱水冷卻器，二級采用8臺碳鋼空冷。常壓塔頂有6組注劑點，常壓塔頂一組，四臺板換入口分支有4組注劑點，在二級空冷前有一組注劑點，每組注劑點分別為中和劑、緩蝕劑、水;

②注水采用的是霧化效果好的斯普瑞實心錐噴嘴，見圖2。

③常壓塔頂設置3個腐蝕探針，一個在E201A板換入口，一個在板換出口總線，一個在二級空冷入口，采用腐蝕探針的目的是實時監控腐蝕狀態，及時調整操作;

④藥劑廠家用離子模型計算塔頂露點，將露點控制在鈦材的板換內，經過在1#常減壓開工的基礎上，對注劑泵改造，腐蝕很快得到控制。

2 腐蝕控制過程及效果

2.1 開工1個月塔頂兩級排水情況

由表1可以看出，鐵離子開工兩天后就合格，但是氯離子一直較高，尤其是常頂一級。

2#常頂由于設計與實際操作工況相差較大，4月2日，調整常頂注水10t/h，四臺版換各注2.5t/h，常頂一級水質明顯好轉，但探針1、2的腐蝕速率高，氯離子偏大，針對常壓塔頂氯離子高分析和在線腐蝕探針腐蝕速率高現象，藥劑廠家控制調整的經驗為，氯離子含量高可能是晶體鹽和有機氯，探針腐蝕率高，可能是沖刷腐蝕，并且做了以下兩個措施。

2.2 調整電脫鹽操作，加大晶體鹽脫除力度，降低塔頂氯離子

常減壓的氯根有兩個來源，一是脫后原油中尚未脫出的鹽（如結晶鹽）或不可水洗的氯，二是注水水源中存在的氯。為了摸清了氯高原因，4月4日做個水氯平衡，結果發現脫后原油尚存在一定的不可溶于水或不可水洗的氯，化驗室常規檢測到原油的鹽含量實際上并不代表真實的鹽含量的。而常壓塔頂氯離子高的原因是有機氯分解造成，有機氯電脫鹽無法脫除，但是國外專家認為是還含有晶體鹽，通過調整電脫鹽會脫除一部分的。

關于氯根偏高的問題，在開工前藥劑廠家采集恒力石化原油在上海實驗室用改良的特殊方法進行檢測，尋求氯在原油里的存在狀態，基本上可以印證以上的氯平衡結果。表3為測試結果：

從表2中可以看出，同一個恒力石化原油樣品采用不同的方法可以檢測出不同的氯。常規方法就是我們大家現用的測試方法，原油里可萃取的氯為2 mg/L，這部分鹽可通過電脫鹽水洗脫除。如果采用特殊方法，可以水洗出9.6 mg/L的氯，這中間7.6 mg/L的差值基本可以確定是晶體鹽，由于本次只采樣一次或許不具備代表性，后期國外電脫鹽專家來指導操作，效果顯著，通過調溫度，一級和二級脫鹽逐步提高電場強度等手段。

圖5? ?2#常減壓二級脫后鹽含量分布情況

相比較前一周所做計算，鹽含量從4月11日的2.32mg/L下降到1.36mg/L，這從氯平衡的角度說明了電脫鹽經過調整后，在破乳劑發揮極致效能的情況下，能脫除一部分的晶體鹽。

自4月9日電脫鹽優化調整以來，電脫洗水從原油中脫除的氯根持續上升，至4月22日基本維持穩定，平均脫除氯根77.5mg/L。常壓塔頂，除4月19日洗水位置調整略受影響外，平均值為74.32，較開工初期150m/l下降近50%。 這樣常壓塔頂的腐蝕壓力大大減少。

2.3 常減塔塔頂腐蝕探針腐蝕速率高調整

針對腐蝕探針腐蝕速率超過指標0.2 mm/a現象，防腐專家到現場對系統當前腐蝕狀況進行評估，并于4月18日15：20對常壓塔塔頂防腐方案進行優化調整，將中和劑、洗水改至塔頂揮發線注入。專家認為2#常減壓版換入口探針腐蝕速率高的原因是，沖刷影響，經過幾天的連續跟蹤，防腐效果得到明顯提高（特別是板換入口腐蝕探針監控數據，由調整前的0.526mm/s降低他至0.118mm/s），詳見表3。

3 結論

恒力石化2#1000萬t常減壓開工常壓塔頂腐蝕形勢迅速得到控制，得益于以下幾個方面：

①材質選的高，常壓塔頂鈦板式換熱器;

②注水噴嘴選用斯普瑞實心錐噴嘴;

③注劑點多，調整手段強，常壓塔頂、板換入口分支，二級空冷前都可用;

④深度脫除晶體鹽，降低常壓塔頂腐蝕;

⑤計算露點，將露點控制在高材質的板換中。每天檢查并進行考核，效果很好;

⑥采用專業注劑大包模式，藥劑廠家有較為專業的防腐服務團隊進行技術支撐。